前言:摻鉺激光器因其特殊的波長以及對人眼安全等獨有特點,在自由空間光通信、激光雷達(dá)、環(huán)境檢測、工件校準(zhǔn)以及工業(yè)加工領(lǐng)域有著廣泛的實際應(yīng)用。而在這些實際應(yīng)用中, 傳統(tǒng)激光器的功率低、波長不可調(diào)、穩(wěn)定性和光束質(zhì)量差一直是限制該波段激光器得以充分利用的瓶頸。IPG Photoncis公司作為全球唯一一家可提供商業(yè)化的高功率的光纖激光器廠家,采用完全不同于傳統(tǒng)激光器的設(shè)計結(jié)構(gòu),可從根本上根除傳統(tǒng)激光器的弊端,為您提供高可靠性和穩(wěn)定性的各種用途的光纖激光器。
作為光纖激光器與光纖放大器的世界領(lǐng)袖-----IPG Photonics公司日前在德國推出了世界上第一臺80W波長可調(diào)的摻鉺光纖激光器,并正式投入商業(yè)應(yīng)用。該激光器可在人眼安全窗口實現(xiàn)1550-1567nm調(diào)諧。
首臺機(jī)器被運往到英國國家物理研究所
電磁與時間度量中心,據(jù)其研究人員說,“我們正在使用該激光器輸出的目前世界上最高功率50 W來提供其獨一無二的工業(yè)校準(zhǔn)服務(wù),用與于跟蹤和測量激光功率在‘自由領(lǐng)域’和‘在光纖’兩種情況下的變化!
內(nèi)含電源的這一整套激光器是機(jī)架固定式結(jié)構(gòu),無需另外的冷卻系統(tǒng)。通過末端帶5.0 mm的準(zhǔn)直器的光纖輸出,提供真正意義上的單模,M2<1.05,隨機(jī)偏振,發(fā)射線寬1.5 nm,波長可調(diào),功率80W,功率穩(wěn)定性小于2%。這些都是工業(yè)度量應(yīng)用的關(guān)鍵要求參數(shù)。
“該激光器拓展了IPG 公司于1996年開始研制出來的10W單模、波長固定的鉺激光器產(chǎn)品系列,”IPG總裁和創(chuàng)始人Dr. Valentin Gapontsev 說, “2001年,我們迅速地把單模激光器功率提高到100W,在2002年實現(xiàn)了300W的多模輸出。之前,世界上輸出功率最大30W的可調(diào)鉺激光器,也來自IPG公司。這臺80W可調(diào)激光器是在IPG公司研制80W的鉺放大器上開發(fā)出來的。這是我們公司一個巨大的成就!
“盡管今年曾報道過其他公司也研制出了80-100W的多模鉺光纖激光器,然而IPG公司依然是世界上唯一一家可以提供功率在10W以上的商業(yè)化的摻鉺光纖激光器。IPG公司總經(jīng)理John Dalton補充道,“這可以證明為什么在實驗室里可以演示高功率輸出,而在客戶提出的商業(yè)環(huán)境中,它的可靠性和穩(wěn)定性卻是完全不同的兩碼事!
在激光器內(nèi)的激活光纖是一根單模的纖芯,它由鐿-鉺兩種離子共同摻雜;旌隙鄵诫s技術(shù)多年來被我們大家所熟知,因為這樣它可以從泵浦源那里得到高效率的能量轉(zhuǎn)換。
這臺80W的可調(diào)鉺激光器基于IPG公司獨一無二的全光纖化設(shè)計技術(shù)。帶纖尾輸出、寬發(fā)光面的多模二極管作為泵浦源,這要勝于二極管陣列條。采用單個多模二極管和專利技術(shù)的側(cè)面泵浦技術(shù),IPG公司的光纖激光器的輸出功率很容易通過插入額外的二極管來提高,而不會對激光的可靠性有任何的負(fù)作用。單個二極管的使用壽命為300,000 --500,000小時,是二極管陣列條的100倍!側(cè)面泵浦技術(shù)根除了端泵或共軸泵浦所固有的弊端!另外,熔融光纖耦合技術(shù)從根本上消除了傳統(tǒng)激光器需要光學(xué)聚焦和校準(zhǔn)的必要!它要比其他設(shè)計,比如端泵或者V型槽泵浦設(shè)計更加緊湊、牢固和穩(wěn)定。
1550nm的激光之所以對人眼安全,是因為這個長波段的光沒有聚焦到人眼的視網(wǎng)膜上,所以相對于同功率、波長在1微米左右的激光,它大大降低了對視網(wǎng)膜的可能損害。所以,這個波段的激光器在自由空間應(yīng)用比如自由空間通訊、掃描、傳感和照明等領(lǐng)域有著急劇增長的應(yīng)用需求。同時,在作為長波長的泵浦源和微芯片器件等方面均有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?
IPG公司也可以提供窄線寬、高峰值能量和線偏振選項的摻鉺光纖激光器。
“對這種激光器在高低功率應(yīng)用領(lǐng)域的存在的確潛力,我們感到十分欣喜,”Dalton先生說,“IPG公司的全光纖化設(shè)計的低功耗、結(jié)構(gòu)緊湊、與生具有的穩(wěn)固性使得這些激光器是任何領(lǐng)域或者靠空氣傳播信號安裝設(shè)備的最合適的選擇!
另外,這款激光器在工業(yè)領(lǐng)域也有巨大實際應(yīng)用。比如打標(biāo),切割和焊接。該激光集小巧的尺寸、高的電光效率以及對人眼安全于一身,使得它在遠(yuǎn)程領(lǐng)域應(yīng)用中具有明顯的吸引力。比如,在輪船制造業(yè)要求當(dāng)場對管道焊接和加工。
2000年,IPG公司就推出了他的100W連續(xù)的單模的摻鐿光纖激光器。今年,IPG公司推出了他的6,000W的摻鐿光纖激光器并宣布不久可以提供波長在1微米左右的20,000W的摻鐿激光器。
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